JP3767159B2 - カウンタ、可変出力回路及び自動パワー制御回路 - Google Patents
カウンタ、可変出力回路及び自動パワー制御回路 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カウンタと、該カウンタを適用した可変出力回路と、該可変出力回路を適用した自動パワー制御回路に係り、特に、カウント幅を可変にするカウンタと、該カウント幅が可変なカウンタを適用した可変出力回路と、該カウント幅が可変なカウンタを適用した可変出力回路を適用した自動パワー制御回路に関する。
【0002】
自動パワー制御回路の重要な性能として、最終的な出力パワーに速く収斂する性能と、精度よく最終的な出力パワーに収斂する性能が求められる。
さて、速く最終的な出力パワーに収斂させるためには、可変出力回路の出力変化のステップを大きくすればよいが、該ステップが大きいと最終的な出力パワーへの収斂の精度が低下する。
【0003】
即ち、背反事象である収斂の速度と収斂の精度を両立させることが要請されている訳である。
【0004】
【従来の技術】
図12は、従来のカウンタの原理図である。
図12において、1はnビット(nは正の整数)のカウンタである。
【0005】
該カウンタ1はクロックをカウントしてゆくが、種々の信号によってカウント動作を制御される。CLEARはカウント値を消去する信号で、nビットのカウント値を同時に消去する。次に、制御信号はカウントのアップ又はダウンを決める信号である。更に、PRESETはカウントの歩進、停止を制御する信号で、通常nビットにわたって共通に設定される。尚、Q1、Q2、・・・、Qnは該カウンタ1のnビットのカウント出力である。
【0006】
図13は、従来の可変出力回路の原理図である。
図13において、1はnビットのカウンタ、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路(図ではnビットD/A変換回路と略記している。)である。
【0007】
該カウンタ1は、図12において説明したカウンタそのものであり、該カウンタ1のnビットのカウント出力が該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の入力端子に供給されている。
【0008】
該nビットのデジタル・アナログ変換回路3は、図示は省略するが、各ビット毎に該ビット毎の重みに対応した電流を流す電流源を備えており、全ビットの電流を加算した電流に比例する出力を出力端子から供給する。
【0009】
従って、該カウンタ1のカウント値が増減すると、該nビットのデジタル・アナログ変換回路3は該カウント値の増減に対応する可変出力を供給する。
図14は、従来の自動パワー制御回路である。
【0010】
図14において、1はnビットのカウンタ、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路、7は二の入力の大小に対応して2値のデジタル信号を出力する比較回路、14は入力データをラッチして波形整形をするフリップ・フロップ、15は入力データのレベルに対応した電流を生成するレーザ・ダイオード駆動回路(図ではLD駆動回路と略記している。)、16は該レーザ・ダイオード駆動回路の出力によって駆動されて電気信号を光信号に変換するレーザ・ダイオード、17は該レーザ・ダイオード16のバック光を検出して電流に逆変換するフォト・ダイオード、18は該フォト・ダイオード17の出力である電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路である。
【0011】
図14の構成は、該レーザ・ダイオード16の出力光レベルに比例したバック光を該フォト・ダイオード17と該電流−電圧変換回路18によって電気変換し、該電流−電圧変換回路18とリファレンス信号の大小によって該カウンタ1のカウントの方向を制御し、該カウンタ1の出力を該nビットのデジタル・アナログ変換回路3によってアナログ変換して該レーザ・ダイオード駆動回路15に制御信号として供給するようになっている。
【0012】
従って、図14の構成は、リファレンス信号と該電流−電圧変換回路18の出力の差が小さくなるように該レーザ・ダイオード16の駆動電流を制御して、該レーザ・ダイオード16の出力光レベルを所定のレベルに合わせるように動作する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図12、図13及び図14の構成に適用されるカウンタは、例えば図15に示す構成になっている。但し、図15においては、紙面の制約のために4ビット・アップ・ダウン・カウンタを例示している。
【0014】
図15において、51、55、59及び63はJ−Kフリップ・フロップ、52、53、54、56、57、58、60、61及び62は出力反転の論理積回路(通常、NANDと略記される。)、64は出力反転のゲート回路(通常、NOTと略記される。)である。
【0015】
図15の構成は標準的なアップ・ダウン・カウンタであるので、その動作の詳細説明は一般的な電子回路又はデジタル回路の教科書に譲ることにし、ここではその概要のみを記載する。
【0016】
PRESETは各々のJ−Kフリップ・フロップのプリセット端子(図ではPRと略記している。)に供給されて、カウンタの歩進、停止を制御する。通常、PRESETは全てのJ−Kフリップ・フロップのプリセット端子に共通に供給される。
【0017】
尚、制御信号は出力反転の論理積回路52、56、及び60に供給され、カウントをアップするように制御する。一方、制御信号の反転信号は出力反転の論理積回路53、57及び61に供給され、カウントをダウンするように制御する。
【0018】
又、J−Kフリップ・フロップのクリア端子(図ではCLと略記している。)に供給されるCLEARによって該J−Kフリップ・フロップの全てを初期状態にクリアする。
【0019】
上記のように、PRESETによって全てのビットに対して同時に歩進、停止の制御をする。従って、図15のアップ・ダウン・カウンタは常に最低ビットの歩進を基本にカウントしてゆく。
【0020】
つまり、図12、図13、及び図14におけるカウンタ1は、常に最低ビットの歩進を基本にカウントする。
従って、カウントのステップが最小に設定されているため、図13の構成及び図14の構成におけるnビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力ステップは最小になっており、クロック速度が同一であれば、該nビットのデジタル・アナログ変換回路の出力変化は最も遅い。
【0021】
そして、図14の構成は、前述の如く、電流−電圧変換回路18の出力をリファレンス信号に収斂させるものであるから、収斂の速度が遅くなるという問題が生ずる。
【0022】
【課題を解決するための手段】
図1は、本発明のカウンタの原理図である。
図1において、1はnビットのカウンタ、2はカウンタ制御回路である。
【0023】
該カウンタ1はクロックをカウントしてゆくが、種々の信号によってカウント動作を制御される。CLEARはカウント値を初期化する信号で、nビットのカウント値を同時に初期状態に設定する。次に、制御信号はカウントのアップ又はダウンを決める信号である。更に、通常nビットにわたって共通に設定されてカウントの歩進、停止を制御するPRESETはmビット(mはn以下の正の整数)と(n−m)ビットに分割され、mビットについては該カウンタ制御回路の出力信号によって設定され、(n−m)ビットについては固定的に設定される。尚、Q1、Q2、・・・、Qnは該カウンタ1のnビットのカウント出力である。
【0024】
該カウンタ制御回路2は、周囲の回路の状態によって2値の信号を出力する。
図1の構成によれば、該カウンタ制御回路2が周囲の回路の状態によって該カウンタ1のPRESETを分割して設定する。
【0025】
ここで、mビットが該カウンタ1の最低ビット(通常LSBと略記される。)側であり、周囲の回路の初期状態ではmビットは“1”に設定され、周囲の回路が初期状態を脱した時にはmビットは“0”に設定される場合を考える。但し、このnビットのカウンタ1は、PRESETが“0”で通常動作を行なうものとする。
【0026】
該カウンタ1の最高ビット(通常MSBと略記される。)側の(n−m)ビットには固定的に“0”が設定されているので、周囲の回路が初期状態にある時には、MSB側(n−m)ビットだけでカウントが歩進され、周囲の回路が初期状態を脱した時には全てのビットでカウントが歩進される。
【0027】
従って、周囲の回路が初期状態にあるときにはカウントのステップが大きく、周囲の回路が初期状態を脱するとカウントのステップが小さくなる。つまり、図1の構成によって該カウンタ1のカウントのステップを制御することが可能になる。
【0028】
図2は、本発明の可変出力回路の原理図である。
図2において、1はnビットのカウンタ、2はカウンタ制御回路、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路(図ではnビットD/A変換回路と略記している。)である。
【0029】
該カウンタ1は、図1において説明したカウンタ1そのものであり、該カウンタに供給されるPRESETは、該カウンタ制御回路2が設定するmビットと固定的に設定される(n−m)ビットに分割されており、該カウンタ1のnビットのカウント出力が該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の入力端子に供給されている。
【0030】
該カウンタ制御回路2は、周囲の回路の状態によって2値の信号を出力する。
該nビットのデジタル・アナログ変換回路3は、図示は省略するが、各ビット毎に該ビット毎の重みに対応した電流を流す電流源を備えており、全ビットの電流を加算した電流に比例する出力を出力端子から供給する。
【0031】
従って、該カウンタ1のカウント値が増減すると、該nビットのデジタル・アナログ変換回路3は該カウント値の増減に対応する可変出力を供給する。
ここで、mビットが該カウンタ1の最低ビット(通常LSBと略記される。)側であり、周囲の回路の初期状態ではmビットは“1”に設定され、周囲の回路が初期状態を脱した時にはmビットは“0”に設定される場合を考える。ここで、図1の場合と同様に、図2におけるnビットのカウンタ1はPRESETが“0”で通常動作を行なうものとする。
【0032】
上記の如く、周囲の回路が初期状態にあるときには該カウンタ1のカウントのステップが大きく、周囲の回路が初期状態を脱するとカウントのステップが小さくなるので、周囲の回路が初期状態にある時には該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力のステップは大きく、周囲の回路が初期状態を脱した時には該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力のステップは小さくなる。つまり、図2の構成によって該nビットのデジタル・アナログ変換回路の出力のステップを制御することが可能になる。
【0033】
図3は、本発明の自動パワー制御回路の原理図である。
図3において、1はnビットのカウンタ、2はカウンタ制御回路、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路、7は二の入力の大小に対応して2値のデジタル信号を出力する比較回路、14は入力データをラッチして波形整形をするフリップ・フロップ、15は入力データのレベルに対応した電流を生成するレーザ・ダイオード駆動回路(図ではLD駆動回路と略記している。)、16は該レーザ・ダイオード駆動回路の出力によって駆動されて電気信号を光信号に変換するレーザ・ダイオード、17は該レーザ・ダイオード16のバック光を検出して電流に逆変換するフォト・ダイオード、18は該フォト・ダイオード17の出力である電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路である。
【0034】
図3の構成は、該レーザ・ダイオード16の出力光レベルに比例したバック光を該フォト・ダイオード17と該電流−電圧変換回路18によって電気変換し、該電流−電圧変換回路18とリファレンス信号の大小によって該カウンタ1のカウントの方向を制御し、該カウンタ1の出力を該nビットのデジタル・アナログ変換回路3によってアナログ変換して該レーザ・ダイオード駆動回路15に制御信号として供給するようになっており、更に、該カウンタ制御回路2は該電流−電圧変換回路18の出力が初期状態にある時には“1”を出力して該カウンタのPRESETのmビットに供給し、該電流−電圧変換回路18の出力が初期状態を脱した時には“0”を出力して該カウンタ1のPRESETのmビットに供給し、該カウンタ1のPRESETの(n−m)ビットには固定的に“0”が供給されるようになっている。
【0035】
ここで、mビットが該カウンタ1の最低ビット(通常LSBと略記される。)側であり、周囲の回路の初期状態ではmビットは“1”に設定され、周囲の回路が初期状態を脱した時にはmビットは“0”に設定される場合を考える。ここで、図1、図2と同様に、図3におけるnビットのカウンタ1はPRESETが“0”で通常動作を行なうものとする。
【0036】
上記の如く、該電流−電圧変換回路18の出力が初期状態にあるときには該カウンタ1のカウントのステップが大きく、該電流−電圧変換回路18の出力が初期状態を脱するとカウントのステップが小さくなるので、該電流−電圧変換回路18の出力が初期状態にある時には該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力のステップは大きく、該電流−電圧変換回路18の出力が初期状態を脱した時には該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力のステップは小さくなる。
【0037】
ところで、該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力は該レーザ・ダイオード駆動回路15に供給されて該レーザ・ダイオード16の駆動電流を制御しているので、図3の構成によって該レーザ・ダイオード16の駆動電流の制御ステップを制御することが可能になる。
【0038】
上記の場合、該電流−電圧変換回路18の初期状態では駆動電流の制御ステップが大きく、該電流−電圧変換回路18が初期状態を脱した時には駆動電流の制御ステップが小さくなるので、図3の構成において、該レーザ・ダイオード16の駆動電流を所定の値に収斂させる速度が速くなり、且つ、収斂の精度を高く保つことができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
図4は、可変出力回路の実施の形態である。
図4において、1はnビットのカウンタ、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路、4は電流源、5は抵抗、6及び7は比較回路である。
【0040】
ここで、該電流源4、該抵抗5及び該比較回路6は、図2におけるカウンタ制御回路2を構成し、レベルが変化する信号1と一定レベルであるリファレンス信号2との大小に対応する2値の信号を、該カウンタ1のmビットに対するPRESETとして供給する。尚、該カウンタ1の(n−m)ビットに対するPRESETとしては“0”が固定的に供給される。
【0041】
又、該比較回路7は、レベルが変化する信号1と一定レベルであるリファレンス信号1との大小に対応する2値の信号を、該カウンタ1の全ビットに対するカウント・アップ及びカウント・ダウンの制御信号として供給する。
【0042】
該カウンタ1のカウント出力は該nビットのデジタル・アナログ変換回路3に供給され、該nビットのデジタル・アナログ変換回路3によってカウント値に対応するレベルが可変のアナログ出力に変換される。
【0043】
図5は、図4におけるカウンタの構成例で、ここでは4ビットのアップ・ダウン・カウンタの例を示す。
図5において、51、55、59及び63はJ−Kフリップ・フロップ、52、53、54、56、57、58、60、61及び62は出力反転の論理積回路(通常、NANDと略記される。)、64は出力反転のゲート回路(通常、NOTと略記される。)である。
【0044】
図5の構成の特徴は、LSB側2ビットのJ−Kフリップ・フロップのPRESETとして、図4における比較回路6の出力、即ちカウンタ制御回路の出力が供給され、MSB側2ビットのPRESETとして固定的に“0”が供給されている点である。
【0045】
今、レベルが可変の信号1の初期状態においてLSB側2ビットに“1”が供給され、レベルが可変の信号1が初期状態を脱した時にLSB側2ビットに“0”が供給される場合を考える。
【0046】
ここで、PRESETとして“0”が供給される時に通常動作をするものとして考えている。このことは,以降の実施の形態においても同様である。
図6は、上記の設定をした場合の、図5の構成の動作を説明するタイムチャートである。尚、LSB側2ビットの出力をQ1、Q2とし、MSB側2ビットの出力をQ3、Q4として説明する。
【0047】
先ず初期状態においてはLSB側2ビットにはカウンタ制御回路が出力する“1”が供給されており、MSB側2ビットには固定的な“0”が供給されているので、LSB側2ビットに対応するJ−Kフリップ・フロップの出力は固定されており、MSB側2ビットに対応するJ−Kフリップ・フロップだけでカウントが歩進される。従って、カウント値はクロック1周期に対応してQ3を基本に歩進される。
【0048】
次いで、カウンタ制御回路が“0”を出力するようになると、カウンタの全ビットに対応するJ−Kフリップ・フロップでカウントが歩進される。従って、カウント値はクロック1周期に対応してQ1を基本に歩進される。
【0049】
つまり、カウンタ制御回路の出力レベルによってカウント値のステップが3ビット目のウェイトからLSB(1ビット目)のウェイトに変化する。このようにカウンタのカウント値のステップが制御されると図4の構成の可変出力のステップが変化する。
【0050】
図7は、図4の構成の出力の変化を説明する図で、図4におけるカウンタは4ビットで、該カウンタのLSB側2ビットにPRESETとして上記と同様なカウンタ制御回路の出力が供給され、該カウンタのMSB側2ビットにPRESETとして固定的に“0”が供給される場合の出力の変化を示している。
【0051】
図7(イ)は、入力条件を示しており、一定レベルであるリファレンス信号1及びリファレンス信号2に対して、レベルが変化する信号1が図の如く立ち上がってゆくものとする。
【0052】
又、信号1のレベルがリファレンス信号1のレベルより低い時には、比較回路7は“1”を出力してカウント・アップするように制御し、信号1のレベルがリファレンス信号1のレベルより高い時には、比較回路7は“0”を出力してカウント・ダウンするように制御するものとする。
【0053】
更に、信号1のレベルがリファレンス信号2のレベルより低い時(上記の説明における初期状態である。)にはカウンタ制御回路はLSB側2ビットに“1”を供給してLSB側2ビットの歩進を停止し、信号1のレベルがリファレンス信号2のレベルより高い時(上記の説明における初期状態を脱した時である。)にはカウンタ制御回路はLSB側2ビットに“0”を供給してLSB側2ビットに歩進させるように制御するものとする。
【0054】
この結果、信号1がリファレンス信号2のレベルより低い時には、nビットのデジタル・アナログ変換回路はカウンタのQ3のウェイトに対応するステップで変化するアナログ信号を出力し続ける。
【0055】
そして、信号1がリファレンス信号2のレベルを越えると、nビットのデジタル・アナログ変換回路はカウンタのQ1のウェイトに対応するステップで変化するアナログ信号を出力するようになる。
【0056】
ここで、Q1はLSB(1ビット目)の出力であり、Q3は3ビット目の出力であるから、Q3のウェイトとQ1のウェイトの比は4:1である。即ち、信号1がリファレンス信号2のレベルに達するまでは4のウェイトのステップでnビットのデジタル・アナログ変換回路の出力が変化し、信号1がリファレンス信号2のレベルに達した後は1のウェイトのステップでnビットのデジタル・アナログ変換回路の出力が変化する。
【0057】
尚、信号1がリファレンス信号1のレベルを越えるとカウント・ダウンし、信号1がリファレンス信号1のレベルに達しないとカウント・アップするので、図4の構成の出力は、信号1がリファレンス信号1を越えた後はほぼ一定に保たれる。
【0058】
ここで、図4ではリファレンス信号2はリファレンス信号1に電流源を接続し、該電流源に直列に抵抗を接続して、該抵抗のもう一方の端子をアースする形で生成する例を示したが、この構成に限定されるものではない。
【0059】
図8は、リファレンス信号2の生成回路の構成である。
図8(イ)は、図4に示した構成と全く同じものである。
図8(ロ)は、図8(イ)における電流源と抵抗とを入れ換えたものである。
【0060】
図8(ハ)は、図8(イ)における抵抗をMOS電界効果トランジスタのチャネル抵抗によって実現したものである。
図8(ニ)は、図8(ハ)における電流源とMOS電界効果トランジスタとを入れ換えたものである。
【0061】
図8(ホ)は、図8(イ)における抵抗の代わりにダイオードを用いたものである。尚、図ではダイオードのシンボルが一つしか描かれていないが、直列に接続されるダイオードの数は1には限定されない。
【0062】
図8(ヘ)は、図8(ホ)における電流源とダイオードを入れ換えたものである。この場合にも、ダイオードの数は1には限定されない。
図8(ト)は、単独の電圧源でリファレンス信号2を得るものである。
【0063】
図9は、カウンタ制御回路の他の構成である。
図9の構成は、レベルが変化する信号1をrビット(rは2以上の整数)のアナログ・デジタル変換回路(図ではnビットA/Dと略記している。)に供給し、該アナログ・デジタル変換回路の出力をデコーダ(図ではDECと略記している。)によってデコードして、信号1のレベルに対応して2値の信号を得るものである。
【0064】
図10は、可変出力回路の第二の実施の形態である。
図10において、1はnビットのカウンタ、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路、4は電流源、7は比較回路、8及び9は抵抗、10及び11は比較回路である。
【0065】
ここで、該電流源4、該抵抗8、該抵抗9、該比較回路10及び該比較回路11は、図2におけるカウンタ制御回路2を構成し、レベルが変化する信号1と一定レベルであるリファレンス信号3との大小に対応する2値信号を該カウンタ1のpビットに対するPRESETとして供給し、レベルが変化する信号1と一定レベルであるリファレンス信号2との大小に対応する2値信号を該カウンタ1のqビットに対するPRESETとして供給する。尚、該カウンタ1の〔n−(p+q)〕ビット(p及びqはn以下の正の整数で、且つ(p+q)もn以下である。)に対するPRESETとしては“0”が固定的に供給される。
【0066】
又、該比較回路7は、レベルが変化する信号1と一定レベルであるリファレンス信号1との大小に対応する2値の信号を、該カウンタ1の全ビットに対するカウント・アップ及びカウント・ダウンの制御信号として供給する。
【0067】
該カウンタ1のカウント出力は該nビットのデジタル・アナログ変換回路3に供給され、該nビットのデジタル・アナログ変換回路3によってカウント値に対応するレベルが可変のアナログ出力に変換される。
【0068】
図10の特徴は、図4がアナログ出力のステップが1回切り替わるのに対して、アナログ出力のステップが2回切り替わる点にある。
即ち、pビットがLSB側で、〔n−(p+q)〕ビットがMSB側で、qビットがその中間であるものとし、該比較回路11は信号1のレベルがリファレンス信号2より低い時に“1”を出力し、該比較回路10は信号1のレベルがリファレンス信号3より低い時に“1”を出力するものとすれば、信号1がリファレンス信号2より低い時には該カウンタ1は(p+q+1)ビット目を基本にカウントを歩進し、信号1がリファレンス信号2より高く、リファレンス信号3より低い時には該カウンタ1は(p+1)ビット目を基本にカウントを歩進し、進行1がリファレンス信号3より高くなると該カウンタ1はLSB(1ビット目)を基本にカウントを歩進する。
【0069】
従って、信号1がリファレンス信号2より低い時に該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力のステップは最大で、信号1がリファレンス信号3より高い時に該nビットのデジタル・アナログ変換回路3の出力のステップは最小になり、信号1がリファレンス信号2とリファレンス信号3の間の時に該nビットのデジタル・アナログ変換回路の出力のステップはそれらの中間になる。
【0070】
つまり、図10の回路は出力のステップが2回切り替わる可変出力回路である。
図4と図10を併せ考えれば、出力のステップが任意の回数切り替わる可変出力回路を構成することができることは容易に理解できる。この際、出力のステップを大きい方から小さい方へ順に制御するには、リファレンス信号1から生成される複数のリファレンス信号のうち最大のリファレンス信号と信号1を比較する比較回路の出力を該カウンタ1のLSB側のビットのPRESETとして供給し、リファレンス信号1から生成される複数のリファレンス信号のうち最小のリファレンス信号と信号1を比較する比較回路の出力を該カウンタ1のMSB側(正確には、“可変のPRESETを供給されるビットのうちのMSB側”である。)のビットのPRESETとして供給し、中間のリファレンス信号と信号1を比較する比較回路の出力は、中間のリファレンス信号のレベルとカウンタのビットのウェイトの順を逆にするようにPRESETとして供給すればよい。
【0071】
図11は、自動パワー制御回路の実施の形態で、可変出力回路としては図4の構成を適用した例を示している。
図11において、1はnビットのカウンタ、3はnビットのデジタル・アナログ変換回路、4は電流源、5は抵抗、6及び7は比較回路、14はフリップ・フロップ、15はレーザ・ダイオード駆動回路、16はレーザ・ダイオード、17はフォト・ダイオード、18は電流−電圧変換回路である。
【0072】
図11の構成は、該レーザ・ダイオード16の出力光レベルに比例したバック光を該フォト・ダイオード17と該電流−電圧変換回路18によって電気変換し、該電流−電圧変換回路18とリファレンス信号の大小によって該カウンタ1のカウントの方向を制御し、該カウンタ1の出力を該nビットのデジタル・アナログ変換回路3によってアナログ変換して該レーザ・ダイオード駆動回路15に制御信号として供給するようになっている。
【0073】
従って、図11の構成は、リファレンス信号と該電流−電圧変換回路18の出力の差が小さくなるように該レーザ・ダイオード16の駆動電流を制御して、該レーザ・ダイオード16の出力光レベルを所定のレベルに合わせるように動作する。
【0074】
そして、該カウンタ1のPRESETとして、LSB側mビットには該電流−電圧変換回路18の出力とリファレンス信号1を比較する比較回路6の出力が2値信号として供給され、MSB側(n−m)ビットには固定的に“0”が供給される。
【0075】
図7(イ)は、入力条件を示しており、一定レベルであるリファレンス信号1及びリファレンス信号2に対して、レベルが変化する信号1が図の如く立ち上がってゆくものとする。
【0076】
電源が投入され、DATAが入力されるとレーザ・ダイオード駆動回路15はレーザ・ダイオード16に駆動電流を供給し始め、該レーザ・ダイオード16の出力光が立ち上がってゆく。
【0077】
それを該フォト・ダイオード17及び該電流−電圧変換回路18によって電気変換して、図4における信号1に相当する信号を生成する。
そして、該電流−電圧変換回路18の出力がリファレンス信号1のレベルより低い時には、比較回路7は“1”を出力してカウント・アップするように制御し、信号1のレベルがリファレンス信号1のレベルより高い時には、比較回路7は“0”を出力してカウント・ダウンするように制御するものとする。
【0078】
更に、信号1のレベルがリファレンス信号2のレベルより低い時にはカウンタ制御回路はLSB側mビットに“1”を供給してLSB側mビットの歩進を停止し、信号1のレベルがリファレンス信号2のレベルより高い時にはカウンタ制御回路はLSB側(n−m)ビットに“0”を供給してLSB側(n−m)ビットに歩進させるように制御するものとする。
【0079】
この結果、該電流−電圧変換回路18の出力がリファレンス信号2のレベルより低い時には、nビットのデジタル・アナログ変換回路はカウンタの(m+1)ビット目のウェイトに対応するステップで変化するアナログ信号を出力し続ける。
【0080】
そして、該電流−電圧変換回路18の出力がリファレンス信号2のレベルを越えると、nビットのデジタル・アナログ変換回路はカウンタのLSB(1ビット目)のウェイトに対応するステップで変化するアナログ信号を出力するようになる。
【0081】
従って、該電流−電圧変換回路18の出力とリファレンス信号2との大小によって、該nビットのデジタル・アナログ変換回路3は最初は大きなステップで変化する出力を該レーザ・ダイオード駆動回路15に供給し、次いで小さなステップで変化する出力を該レーザ・ダイオード駆動回路15に供給する。
【0082】
このため、図11の構成によれば、該レーザ・ダイオード16の駆動電流を所定の値に収斂させる速度が速くし、且つ、所定の値に収斂する精度も高く保つことができる。
【0083】
尚、信号1がリファレンス信号1のレベルを越えるとカウント・ダウンし、信号1がリファレンス信号1のレベルに達しないとカウント・アップするので、図4の構成の出力は、信号1がリファレンス信号を越えた後はほぼ一定に保たれる。
【0084】
図11は、一のリファレンス信号と電流−電圧変換回路の出力との大小に対応する2ビットの信号を出力するカウンタ制御回路を適用した例であるが、複数のリファレンス信号と電流−電圧変換回路の出力との大小に対応する複数の2ビットの信号を出力するカウンタ制御回路(その一例を図10において示した。)を適用することも可能である。
【0085】
さて、上記においては一貫して、カウンタ制御回路の出力を、リファレンス信号の大きさの順とカウンタの出力ビットのウェイトの順を逆にしてカウンタのPRESETとして供給し、カウンタのMSB側に固定的なPRESETを供給する場合について説明してきた。
【0086】
これは、自動パワー制御回路においてレーザ・ダイオードの駆動電流を所定の値に収斂させることを念頭においているためで、カウンタへのPRESETの与え方としては上記に限定されるものではなく、カウンタ制御回路の出力と固定的なPRESETを任意のビット順に供給することも可能である。
【0087】
又、カウンタ制御回路において二の信号のレベルを比較してPRESETを生成する例のみについて記載してきたが、例えば経過時間と所定の時間を比較してPRESETを生成することも可能で、当然、本発明はこのような技術も包含するものである。
【0088】
【発明の効果】
本発明により、周囲の回路の状態によって異なるビット数でカウントするカウンタが実現でき、カウンタの動作を柔軟なものにすることができる。
【0089】
又、上記カウンタの出力をデジタル・アナログ変換回路に供給してアナログ値に変換することにより、出力のステップを可変にすることができる可変出力回路を実現することができ、可変出力回路の動作を柔軟にすることができる。
【0090】
更に、上記可変出力回路を自動パワー制御回路に適用することにより、レーザ・ダイオードの駆動電流を所定値に収斂させる速度を速くでき、且つ、収斂の精度を高く保つことができる自動パワー制御回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のカウンタの原理図。
【図2】 本発明の可変出力回路の原理図。
【図3】 本発明の自動パワー制御回路の原理図。
【図4】 可変出力回路の実施の形態。
【図5】 図4におけるカウンタの構成例。
【図6】 図5の構成の動作を説明するタイムチャート。
【図7】 図4の構成の出力の変化を説明する図。
【図8】 リファレンス信号2の生成回路の構成。
【図9】 カウンタ制御回路の他の構成。
【図10】 可変出力回路の第二の実施の形態。
【図11】 自動パワー制御回路の実施の形態。
【図12】 従来のカウンタの原理図。
【図13】 従来の可変出力回路の原理図。
【図14】 従来の自動パワー制御回路。
【図15】 図12、図13及び図14の構成に適用されるカウンタの構成例。
【符号の説明】
1 カウンタ
2 カウンタ制御回路
3 nビットのデジタル・アナログ変換回路
4 電流源
5 抵抗
6、7 比較回路
8、9 抵抗
10、11 比較回路
14 フリップ・フロップ
15 レーザ・ダイオード駆動回路
16 レーザ・ダイオード
17 フォト・ダイオード
18 電流−電圧変換回路
51、55、59、63 J−kフリップ・フロップ
52、53、54、56、57、58、60、61、62 出力反転の論理積回路
Claims (3)
- 周囲の回路の状態に応ずる2値の信号を出力するカウンタ制御回路と、該カウンタ制御回路の出力であるmビット(mはn以下の正の整数)と固定的な(n−m)ビットに分割して設定するPRESET信号を受けてカウントするnビット・カウンタを備えることを特徴とするカウンタ。
- 請求項1記載のカウンタと、該カウンタの出力を受けてデジタル信号をアナログ信号に変換するnビットのデジタル・アナログ変換回路とを備えることを特徴とする可変出力回路。
- レーザ・ダイオードのバック光を電気変換した信号と、リファレンス信号から生成した信号との大小に応ずる2値の信号を出力するカウンタ制御回路と、該カウンタ制御回路の出力であるmビット(mはn以下の正の整数)と固定的な(n−m)ビットに分割して設定するPRESET信号を受けてカウントするnビット・カウンタと、該nビット・カウンタの出力を受けてデジタル信号をアナログ信号に変換してレーザ・ダイオード駆動回路に供給するnビットのデジタル・アナログ変換回路とを備えることを特徴とする自動パワー制御回路。
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